一种稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水及其制备方法和应用与流程

本技术属于橡胶粘接胶水，特别是涉及一种稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水及其制备方法和应用。

背景技术：

1、汽车悬架系统中的横向稳定杆是抑制车身侧倾、提高行驶稳定性的关键部件。稳定杆通常通过橡胶衬套与车身或车架连接，橡胶衬套起到减振、缓冲和隔音作用。在传统的制造工艺中，橡胶衬套与金属稳定杆之间多采用硫化粘接方式，即在橡胶硫化过程中与金属骨架一体成型。然而，随着汽车平台化、模块化生产的发展，以及售后维修和改装市场的需求，越来越多的场合需要在硫化成型后的橡胶衬套与金属稳定杆之间进行二次粘接，即在常温或中温条件下，通过胶黏剂将已经硫化好的橡胶衬套内孔与金属稳定杆外表面进行装配粘接。

2、与一次硫化粘接相比，二次粘接面临着更加苛刻的界面条件。硫化橡胶表面已经形成完整的交联网络，表面活性基团数量少，表面能低，且橡胶制品在加工、储存和运输过程中，表面容易残留脱模剂、增塑剂、防老剂、蜡质等低分子物质，这些物质会进一步削弱粘接界面的结合力。金属稳定杆表面通常带有磷化膜或电泳涂层，一方面需要保留该防腐层以保证稳定杆的耐蚀性能，另一方面磷化膜的弱边界层效应也增加了粘接难度。此外，稳定杆衬套在车辆行驶过程中承受着复杂的动态剪切、压缩和扭转载荷，并且长期暴露于高温、高湿、盐雾、油污等恶劣环境中，因此二次粘接层不仅需要具有足够的初始粘接强度，还需要具备优良的耐老化性、耐湿热性和抗疲劳性能。

3、目前，用于稳定杆衬套二次粘接的胶黏剂主要有溶剂型氯丁胶、溶剂型聚氨酯胶、反应型环氧胶以及部分水性胶黏剂。溶剂型胶黏剂虽然具有干燥快、初粘力高、对低表面能基材润湿性好的优点，但其含有大量有机溶剂，挥发性有机化合物排放高，存在应用限制。反应型环氧胶通常需要较长的固化时间，柔韧性不足，难以适应橡胶-金属界面因热膨胀系数差异和动态变形产生的应力。现有水性胶黏剂虽然环保性较好，但普遍存在对硫化橡胶和带有磷化膜的金属表面附着力不足、耐水性和耐湿热老化性差的问题。尤其是水性聚氨酯类胶黏剂，其分子链中含有氨基甲酸酯等极性基团，对金属有一定附着力，但对非极性或弱极性的硫化橡胶表面的粘接强度往往不足，界面容易在湿热环境中发生水解而失效。

4、因此，开发一种环保、施工方便、对硫化橡胶和带磷化膜金属表面均具有优异粘接强度、同时具有良好耐老化性能的稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水，具有重要的工程应用价值和市场前景。

技术实现思路

1、针对上述问题，本技术提供一种稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水及其制备方法和应用。

2、本技术首先提供一种稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水，按重量份计，包括以下组分：

3、水性聚氨酯分散体100份；

4、la双亲偶联剂3~20份；

5、触变填料0.5~5份；

6、交联剂0.1~3份；

7、所述la双亲偶联剂为玉米纤维胶与硫辛酸经接枝反应制得的双亲偶联剂。

8、进一步的，所述水性聚氨酯分散体为蓖麻油基水性聚氨酯分散体，固含量为20%~50%；所述la双亲偶联剂的用量为5~10份；所述交联剂选自交联剂wht-100、交联剂202、交联剂xr-100的至少一种，用量为0.5~2份。

9、进一步的，还包括抗氧剂0.1~1.5份和/或消泡剂0.05~1份；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，所述消泡剂为有机硅消泡剂或聚醚消泡剂。

10、进一步的，还包括al-si复合溶胶0.1~8份；所述al-si复合溶胶由含巯基硅烷与乳酸铝制得。

11、进一步的，所述al-si复合溶胶由以下方法制得：将3-巯基丙基三甲氧基硅烷在表面活性剂和碱性水溶液中缩合形成硅溶胶；将硅溶胶与乳酸铝溶液混合，调节ph为中性，旋蒸至固含量为65%，即得。优选的，所述表面活性剂为泊洛沙姆f127。所述碱性水溶液为质量浓度30%的氨水。

12、更为优选的，al-si复合溶胶由以下方法制得：向10ml去离子水中加入500mg泊洛沙姆f127，搅拌溶解，然后加入500μl质量分数30%的氨水和400μl 3-巯基丙基三甲氧基硅烷，连续搅拌过夜得到硅溶胶；然后取15ml硅溶胶与35ml去离子水混合均匀，然后加入100ml浓度为2.5g/l的乳酸铝溶液，室温下以500r/min转速搅拌12h，调节ph为中性，然后以10000r/min的速度离心分离，倾去上清液，即得。

13、进一步的，所述触变填料为气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、有机膨润土中的至少一种。

14、进一步的，所述la双亲偶联剂的制备方法包括如下步骤：

15、将玉米纤维胶溶于去离子水，配制成质量浓度为5%~20%的前置液；

16、向前置液中加入抗坏血酸和双氧水，搅拌后加入硫辛酸的乙醇溶液，进行接枝反应；

17、用碱调节ph至9~11，离心除去沉淀，取清液透析、冻干，得到所述la双亲偶联剂。

18、本技术提供一种上述的稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水的制备方法，包括以下步骤：

19、将la双亲偶联剂溶于去离子水中，得到偶联剂水溶液；

20、将所述偶联剂水溶液加入水性聚氨酯分散体中，在30~50℃、200~500r/min条件下搅拌20~40min，得到混合液；

21、向混合液中加入触变填料、交联剂以及任选的抗氧剂和/或消泡剂，继续搅拌20~40min；过150~250目滤网，得到所述稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水。

22、进一步的，当胶水原料包括al-si复合溶胶时，将al-si复合溶胶与触变填料、交联剂一并加入。

23、本技术还提供一种稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水的应用，其特征在于：采用上述的稳定杆衬套橡胶二次粘接胶水，包括以下步骤：

24、对稳定杆表面和稳定杆衬套内孔进行预处理；

25、将所述胶水涂覆于稳定杆衬套内表面和/或稳定杆外表面，形成湿膜；

26、在湿膜表干前将稳定杆压装到稳定杆衬套内孔中；

27、对压装后的组件进行热风固化，得到稳定杆与稳定杆衬套的二次粘接组件。

28、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：

29、1、本技术采用玉米纤维胶与硫辛酸接枝反应制得的la双亲偶联剂。玉米纤维胶分子链上富含羟基等极性基团，与水性聚氨酯分子链之间可形成物理交联点，提高胶层内聚强度；接枝引入的硫辛酸基团能够与硫化橡胶表面残留的硫化交联网络发生硫交换反应，形成共价键桥接。并且与金属稳定杆表面磷化膜中的铁离子、锌离子产生配位作用，形成界面化学键合。这种双亲偶联剂在胶水固化过程中能够自发向橡胶/金属界面迁移富集，降低界面张力，形成梯度界面层，从而显著提高二次粘接强度和耐湿热老化性能。

30、2、本技术引入交联剂和al-si复合溶胶，其中，交联剂与la双亲偶联剂形成配位交联网络，提高胶层的韧性和抗疲劳性能；同时铁盐还能催化界面硫交换反应，促进偶联剂与硫化橡胶表面的共价键合。al-si复合溶胶中硅基部分可形成al-o-si网络和si-o-si网络，提升粘接强度。铝离子具有路易斯酸性，能够进一步活化二硫键和硫交换反应，使胶层在较短的固化时间内即达到较高的交联密度，进而提升初始粘接强度和抗疲劳性能。